JP3459207B2 - Switching power supply with partial operation method - Google Patents
Switching power supply with partial operation methodInfo
- Publication number
- JP3459207B2 JP3459207B2 JP26764299A JP26764299A JP3459207B2 JP 3459207 B2 JP3459207 B2 JP 3459207B2 JP 26764299 A JP26764299 A JP 26764299A JP 26764299 A JP26764299 A JP 26764299A JP 3459207 B2 JP3459207 B2 JP 3459207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- switching
- circuit
- pulsating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
- H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 この発明は、印加される商
用交流電源からの入力を所望の出力電圧及び出力電流に
制御して出力電圧及び出力電流を得る電源装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device that obtains an output voltage and an output current by controlling an input from an applied commercial AC power supply to a desired output voltage and output current.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 電源装置に要求されるのは、入力する
電源から要求される出力電圧及び出力電流を得ることで
ある。例えば、バッテリーチャージャーのような電源装
置では、充電するバッテリーが要求する充電電流を安定
に供給可能であると共にバッテリーへ印加する電圧が過
電圧状態とならないように適正な出力電圧となるように
制御可能でなければならない。従って、電源装置におけ
る出力電圧及び出力電流の制御に要求される条件は、要
求される出力電圧及び出力電流となるように制御できる
ことである。そして、これら出力電圧及び出力電流の制
御方式としては、一般にリニア型とスイッチング型とが
ある。2. Description of the Related Art A power supply device is required to obtain a required output voltage and output current from an input power source. For example, in a power supply device such as a battery charger, the charging current required by the battery to be charged can be stably supplied, and the voltage applied to the battery can be controlled to an appropriate output voltage so as not to be in an overvoltage state. There must be. Therefore, the condition required to control the output voltage and the output current in the power supply device is that the output voltage and the output current can be controlled to the required output voltage and output current. And, as a control method of these output voltage and output current, there are generally a linear type and a switching type.
【０００３】リニア型の出力制御による電源装置は、ト
ランス固有の内部インピーダンスや外付けする抵抗器等
によって、特別制御を行うことなく出力特性が所望の出
力電圧及び出力電流となるように回路を構成し、実質的
に所望される出力電圧及び出力電流を得ていた。しかし
ながら、リニア型の出力制御による電源装置では、回路
に抵抗が多く存在するため電力の損失が大きく効率が低
下する問題点を有した。更に、損失される電力の殆どが
熱となり消費されるため効率が悪く、しかも、バッテリ
ーチャージャーが加熱する問題点を有した。A linear type output control power supply device has a circuit configured such that an output characteristic is a desired output voltage and output current without special control by using an internal impedance peculiar to a transformer or an external resistor. However, a substantially desired output voltage and output current were obtained. However, the power supply device based on the linear type output control has a problem that a large amount of resistance is present in the circuit, resulting in a large power loss and a decrease in efficiency. Further, most of the electric power lost is consumed as heat and consumed, resulting in poor efficiency, and there is a problem that the battery charger heats up.
【０００４】一方、スイッチング型の出力制御による電
源装置は、出力電圧及び出力電流を制御するために出力
電圧及び出力電流夫々の変化分を検出する出力電圧検出
回路及び出力電流検出回路等の特別な回路を出力トラン
スの二次側に設け、出力電圧及び出力電流の情報を基に
出力トランスの一次側でスイッチング動作し、所望され
る出力電圧及び出力電流を得ていた。スイッチング型の
出力制御では、リニア型の出力制御に比し、内部インピ
ーダンスや外付けの抵抗などを用いることなく回路を実
現できるので、電力の損失を殆ど無くすことができる。On the other hand, a power supply device based on a switching type output control has a special output voltage detection circuit and output current detection circuit for detecting changes in the output voltage and output current in order to control the output voltage and output current. The circuit is provided on the secondary side of the output transformer, and the switching operation is performed on the primary side of the output transformer based on the information on the output voltage and the output current to obtain the desired output voltage and output current. In the switching type output control, as compared with the linear type output control, a circuit can be realized without using internal impedance or an external resistor, so that power loss can be almost eliminated.
【０００５】又、リニア型の出力制御とスイッチング型
の出力制御との体積当たりの出力電力を比較すると、リ
ニア型では１立方センチメートルあたり１９ｍＷである
のに対し、スイッチング型では１立方センチメートルあ
たり５６ｍＷと約３倍ほどの差がある。従って、スイッ
チング型を採用することで約３倍ほど体積効率を良くす
ることができる。従って、バッテリーチャージャーの電
圧及び電流の制御には、スイッチング型を採用すること
によって体積効率が良く、軽量・小型化できるというメ
リットがあった。Further, comparing the output power per volume of the linear type output control and the switching type output control, the linear type output control is 19 mW per cubic centimeter, while the switching type output control is 56 mW per cubic centimeter, which is about 3 There is a double difference. Therefore, by adopting the switching type, the volume efficiency can be improved by about 3 times. Therefore, for the control of the voltage and current of the battery charger, the use of the switching type has the advantages of high volume efficiency, light weight and small size.
【０００６】以下、図７に基づき従来から行われている
代表的なスイッチング型の出力制御を説明する。図７
は、スイッチング型の出力制御回路１００の説明図であ
り、１０１は、入力端子である。入力端子１０１には、
通常の商用電源である交流電源が入力される。１０２
は、整流器であり、入力する交流電源を整流する。この
従来例では、全波整流回路を用いている。１０３は、ス
イッチングノイズ除去用コンデンサであり、入力する電
源に並列に接続されてスイッチングノイズを除去する。
１０４は、スイッチングノイズ除去用インダクタンスで
ある。１０５は、整流器１０２によって整流された電源
を平滑する平滑コンデンサであり、整流器１０２の出力
側に並列に接続される。平滑コンデンサ１０５は、整流
器１０２からの整流された電圧を平滑し、平滑な直流電
圧を得ることができる容量を有するコンデンサを用い
る。従って、スイッチング型の出力制御回路１００は、
平滑用コンデンサ１０５によって平滑を行う、所謂、コ
ンデンサインプット型整流平滑回路である。１０６は、
出力トランスであり、１０７はスイッチング回路であ
る。スイッチング回路１０７は、スイッチング素子及び
発振駆動回路を備え、出力制御回路１００の出力電圧及
び出力電流をフィードバックされて、出力電圧及び出力
電流が予め設定された条件を満たすことでスイッチング
動作を行う。出力トランス１０６は、整流器１０２によ
って整流され平滑コンデンサ１０５によって平滑された
電源が、スイッチング回路１０７によってスイッチング
されて一次側に印加され二次側から出力を得る。１０８
は、出力整流器であり、出力トランス１０６の二次側に
直列に接続される。１０９は、出力電圧平滑用の出力平
滑インダクタンスである。出力平滑インダクタンス１０
９は、出力整流器１０８と直列に接続される。出力トラ
ンス１０６の二次側で出力平滑インダクタンス１０９の
前後には、出力電圧を平滑するための出力平滑コンデン
サ１１０及び出力平滑コンデンサ１１１を並列に接続
し、出力トランス１０６の二次側から得られる出力電圧
を平滑する。Hereinafter, a typical switching type output control which has been conventionally performed will be described with reference to FIG. Figure 7
FIG. 3 is an explanatory diagram of a switching type output control circuit 100, and 101 is an input terminal. The input terminal 101 has
AC power, which is a normal commercial power supply, is input. 102
Is a rectifier, which rectifies the input AC power. In this conventional example, a full-wave rectifier circuit is used. A switching noise removing capacitor 103 is connected in parallel with an input power source to remove switching noise.
Reference numeral 104 is a switching noise removing inductance. A smoothing capacitor 105 smoothes the power source rectified by the rectifier 102, and is connected in parallel to the output side of the rectifier 102. As the smoothing capacitor 105, a capacitor having a capacity capable of smoothing the rectified voltage from the rectifier 102 and obtaining a smooth DC voltage is used. Therefore, the switching type output control circuit 100 is
This is a so-called capacitor input type rectifying / smoothing circuit in which smoothing is performed by the smoothing capacitor 105. 106 is
An output transformer and a switching circuit 107. The switching circuit 107 includes a switching element and an oscillation drive circuit, is fed back the output voltage and output current of the output control circuit 100, and performs a switching operation when the output voltage and output current satisfy a preset condition. In the output transformer 106, the power source rectified by the rectifier 102 and smoothed by the smoothing capacitor 105 is switched by the switching circuit 107 and applied to the primary side to obtain an output from the secondary side. 108
Is an output rectifier and is connected in series to the secondary side of the output transformer 106. Reference numeral 109 is an output smoothing inductance for smoothing the output voltage. Output smoothing inductance 10
9 is connected in series with the output rectifier 108. Before and after the output smoothing inductance 109 on the secondary side of the output transformer 106, an output smoothing capacitor 110 and an output smoothing capacitor 111 for smoothing the output voltage are connected in parallel, and the output obtained from the secondary side of the output transformer 106. Smooth the voltage.
【０００７】このように、出力平滑コンデンサ１１１等
により平滑して得られた出力トランス１０６の二次側か
らの出力を、出力平滑コンデンサ１１１の後に設ける出
力端子１１２から出力する。そして、スイッチング回路
１０７のスイッチング動作は、出力電圧検出回路１１
３、出力電流検出回路１１４、及び、信号伝達装置１１
５によって出力電圧及び出力電流を監視し出力トランス
の一次側に設けられるスイッチング回路１０７へフィー
ドバックして行われる。出力電圧検出回路１１３は、出
力電圧を検出可能に出力端子１１２に並列に接続される
と共に、信号伝達装置１１５と信号出力可能に接続さ
れ、出力電圧の変化分を検出し、検出信号を信号伝達装
置１１５へ出力する。出力電流検出回路１１４は、出力
電流を検出可能に出力端子１１２と直列に接続されると
共に、信号伝達装置１１５と信号出力可能に接続され、
出力電流の変化分を検出し、検出信号を信号伝達装置１
１５へ出力する。In this way, the output from the secondary side of the output transformer 106 obtained by smoothing with the output smoothing capacitor 111 or the like is output from the output terminal 112 provided after the output smoothing capacitor 111. The switching operation of the switching circuit 107 is performed by the output voltage detection circuit 11
3, output current detection circuit 114, and signal transmission device 11
5, the output voltage and the output current are monitored and fed back to the switching circuit 107 provided on the primary side of the output transformer. The output voltage detection circuit 113 is connected in parallel to the output terminal 112 so as to be able to detect the output voltage, and is also so connected as to be able to output a signal to the signal transmission device 115, detects a change in the output voltage, and transmits the detection signal as a signal. Output to the device 115. The output current detection circuit 114 is connected to the output terminal 112 in series so as to detect the output current, and is also connected to the signal transmission device 115 so as to be able to output a signal.
The change amount of the output current is detected, and the detection signal is sent to the signal transmission device 1
Output to 15.
【０００８】信号伝達装置１１５は、フォトカプラ等か
らなり、出力電圧検出回路１１３及び出力電流検出回路
１１４から信号入力可能であると共にスイッチング回路
１０７へ信号出力可能に接続され、出力電圧検出回路１
１３及び出力電流検出回路１１４から入力する信号をス
イッチング回路１０７で信号処理可能な信号へ変換して
スイッチング回路１０７へ出力する。このように構成さ
れる出力制御回路１００は、検出されフィードバックさ
れる出力トランスの二次側の出力電圧及び出力電流の変
化分がスイッチング回路１０７に予め設定される条件を
満たしたときにスイッチング動作することで出力電圧及
び出力電流を適正値となるように制御していた。The signal transmission device 115 is composed of a photo coupler or the like, is connected to the output voltage detection circuit 113 and the output current detection circuit 114, and is connected to the switching circuit 107 so as to output a signal.
A signal input from the output terminal 13 and the output current detection circuit 114 is converted into a signal that can be processed by the switching circuit 107 and output to the switching circuit 107. The output control circuit 100 configured in this way performs a switching operation when the change amount of the output voltage and the output current of the secondary side of the output transformer which is detected and fed back satisfies the condition preset in the switching circuit 107. Therefore, the output voltage and the output current are controlled to be appropriate values.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、スイ
ッチング型の出力制御による電源装置では、出力電圧及
び出力電流を監視してスイッチング回路へフィードバッ
クするので、出力電圧検出回路及び出力電流検出回路が
必要であると共に検出信号を伝達する信号伝達装置が必
要であり、回路が複雑化すると共に部品数が多くなりコ
スト高となる問題点を有した。又、コンデンサインプッ
ト型整流平滑回路では、コンデンサ充電の導通角が小さ
く、力率の低下や高調波電流が増大する等の問題点を有
した。この発明は、上記の問題点に鑑み、スイッチング
型の出力制御を採用すると共に出力電圧及び出力電流を
監視してスイッチング回路へフィードバックすることな
く、従って、出力制御するための出力電圧検出回路及び
出力電流検出回路を必要としないスイッチング電源の提
供を課題とする。However, in the power supply device by the switching type output control, the output voltage and the output current are monitored and fed back to the switching circuit. Therefore, the output voltage detection circuit and the output current detection circuit are required. At the same time, a signal transmission device for transmitting the detection signal is required, which causes a problem that the circuit becomes complicated and the number of parts increases and the cost increases. Further, in the capacitor input type rectifying / smoothing circuit, there are problems that the conduction angle for charging the capacitor is small, the power factor is lowered, and the harmonic current is increased. In view of the above problems, the present invention adopts a switching-type output control and monitors an output voltage and an output current and does not feed them back to a switching circuit. Therefore, an output voltage detection circuit and an output for controlling the output are provided. It is an object to provide a switching power supply that does not require a current detection circuit.
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】 この発明は、商用交流
電源を整流して脈流の直流電圧を生成する整流手段と、
整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、一次側が入力電圧検出手段と
並列に接続される出力トランスと、出力トランスの一次
側に直列に接続されると共に入力電圧検出手段と信号入
力可能に接続され、入力するスイッチング信号の指示に
よりスイッチング動作の停止又は動作を行うスイッチン
グ手段と、スイッチング手段と整流手段との間に設けら
れる直流側インダクタンスとからなり、入力電圧検出手
段のしきい値は、商用電源の正常な波高値より低くさ
れ、且つ該電源の出力に見合った所望の低電圧に相当す
る値に設定することを特徴とする部分動作方式によるス
イッチング電源、Means for Solving the Problems The present invention includes a rectifying unit that rectifies a commercial AC power source to generate a pulsating DC voltage.
It is connected so that the pulsating voltage rectified by the rectifying means is applied, and the value of the applied pulsating voltage and the preset threshold value are set.
The value of the applied pulsating current voltage is compared with the threshold value.
Outputs an operation signal in the lower section and a stop signal in the upper section
Input voltage detecting means, an output transformer whose primary side is connected in parallel with the input voltage detecting means, and a primary input side of the output transformer which is connected in series and connected to the input voltage detecting means so that a signal can be input, and a switching input The input voltage detecting means is composed of a switching means for stopping or operating the switching operation according to a signal instruction, and a DC side inductance provided between the switching means and the rectifying means.
The step threshold should be lower than the normal peak value of commercial power.
And corresponds to the desired low voltage commensurate with the output of the power supply.
Switching power supply by partial operation method, which is characterized by setting
【００１３】及び、And
【００１４】商用交流電源を整流して脈流の直流電圧を
生成する整流手段と、整流手段により整流された脈流電
圧を印加されるよう接続され、印加された脈流電圧の値
と予め設定されたしきい値とを比較し、印加された脈流
電圧の値がしきい値を下回る区間で動作信号を、上回る
区間で停止信号を出力する入力電圧検出手段と、スイッ
チング手段と整流手段との間に設けられる直流側インダ
クタンスと、整流手段により整流された脈流電圧を印加
されるよう接続され、脈流電圧にしきい値より低い電圧
期間を存在させ、且つ、スイッチング時のノイズを除去
する容量であるスイッチングノイズ除去コンデンサとか
らなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正
常な波高値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った
所望の低電圧に相当する値に設定することを特徴とする
部分動作方式によるスイッチング電源、を提供する。A rectifying means for rectifying a commercial alternating current power source to generate a pulsating direct current voltage, and a pulsating voltage rectified by the rectifying means are connected so as to be applied, and the value of the applied pulsating voltage is preset. The applied pulsating flow is compared with the applied threshold.
Exceeds the operating signal in the interval where the voltage value is below the threshold value
The input voltage detection means for outputting a stop signal in a section, the DC side inductance provided between the switching means and the rectifying means, and the pulsating voltage rectified by the rectifying means are connected so as to be applied to the pulsating voltage. It consists of a switching noise elimination capacitor that is a capacitance that eliminates noise at the time of switching and that has a voltage period lower than the threshold value.
It was lower than the normal peak value and matched the output of the power supply.
Provided is a switching power supply according to a partial operation method, which is set to a value corresponding to a desired low voltage .
【００１５】そして、部分動作方式によるスイッチング
電源では、整流手段によって商用交流電源が整流された
電圧が出力トランスの一次側へ印加される。一方、コン
トロール手段では、出力トランスの二次側に起因しない
所定の規則に基づいてスイッチング動作信号を発生し出
力する。コントロール手段から出力されたスイッチング
信号は、コントロール手段と接続されるスイッチング手
段が入力する。スイッチング手段では、スイッチング信
号を入力し、スイッチング信号の指示が停止の場合には
スイッチング動作を行わず、指示が動作の場合にはスイ
ッチング動作する。このとき、コントロール手段からの
スイッチング信号が停止と動作を繰り返し行うよう指示
されるので、スイッチング動作の停止と動作とが繰り返
し行われることとなり、出力トランスの二次側では所望
の出力が発生する。又、スイッチング信号を入力電圧検
出手段によって発生する構成では、商用交流電源が整流
された脈流電圧が整流手段と接続される入力電圧検出手
段に印加される。入力電圧検出手段では、入力された脈
流電圧と予め設定されたしきい値とを比較する。そし
て、入力電圧検出手段は、印加される脈流電圧値と予め
設定されたしきい値とを比較し、しきい値に対する脈流
電圧値の大小によってスイッチング動作の停止又は動作
の信号を出力する。入力電圧検出手段から出力されるス
イッチング信号は、入力電圧検出手段と接続されるスイ
ッチング手段が入力する。スイッチング手段では、スイ
ッチング信号の指示が停止の場合にはスイッチング動作
を行わず、指示が動作の場合にはスイッチング動作す
る。このとき、入力電圧検出手段に設定されたしきい値
に対する商用交流電源が整流された脈流電圧の大小は周
期的に訪れることになるので、スイッチング動作は動作
及び停止が繰り返し訪れ、従って、スイッチング動作も
周期的に行われることとなり、一次側が入力電圧検出手
段と並列に接続される出力トランスの二次側では所望の
出力が発生する。更に又、スイッチングノイズ除去コン
デンサを整流手段と脈流電圧が印加されるように接続さ
れる構成では、スイッチングノイズ除去コンデンサが脈
流電圧にしきい値より低い電圧期間を存在され、且つ、
スイッチング時のノイズを除去する。In the switching power supply of the partial operation system, the voltage obtained by rectifying the commercial AC power supply by the rectifying means is applied to the primary side of the output transformer. On the other hand, the control means generates and outputs a switching operation signal based on a predetermined rule that is not caused by the secondary side of the output transformer. The switching signal output from the control means is input to the switching means connected to the control means. The switching means inputs the switching signal, does not perform the switching operation when the instruction of the switching signal is stopped, and performs the switching operation when the instruction is the operation. At this time, since the switching signal from the control means instructs the stop and the operation to be repeated, the stop and the operation of the switching operation are repeatedly performed, and a desired output is generated on the secondary side of the output transformer. Further, in the configuration in which the switching signal is generated by the input voltage detecting means, the pulsating current voltage obtained by rectifying the commercial AC power source is applied to the input voltage detecting means connected to the rectifying means. The input voltage detecting means compares the input pulsating current voltage with a preset threshold value. Then, the input voltage detection means compares the applied pulsating current voltage value with a preset threshold value, and outputs a signal for stopping or operating the switching operation depending on the magnitude of the pulsating current voltage value with respect to the threshold value. . The switching signal output from the input voltage detecting means is input to the switching means connected to the input voltage detecting means. The switching means does not perform the switching operation when the instruction of the switching signal is stopped, and performs the switching operation when the instruction is the operation. At this time, since the magnitude of the pulsating current voltage rectified by the commercial AC power source with respect to the threshold value set in the input voltage detecting means is periodically visited, the switching operation is repeatedly operated and stopped, and thus the switching operation is performed. The operation is also performed periodically, and a desired output is generated on the secondary side of the output transformer whose primary side is connected in parallel with the input voltage detecting means. Furthermore, in the configuration in which the switching noise removing capacitor is connected to the rectifying means so that the pulsating voltage is applied, the switching noise removing capacitor has a voltage period lower than the threshold value in the pulsating voltage, and
Eliminates noise during switching.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づき説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態を表す説明図であり、図２は整流された入力電圧の
波形を表すグラフであり、図３は第２の実施の形態を表
す説明図であり、図４は出力電圧波形を表すグラフであ
り、図５は第３の実施の形態を表す説明図であり、図６
は第４の実施の形態を表す説明図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a waveform of a rectified input voltage, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment. 4 is a graph showing an output voltage waveform, FIG. 5 is an explanatory view showing a third embodiment, and FIG.
[FIG. 13] is an explanatory diagram showing a fourth embodiment.
【００１７】１は、この発明の第１の実施の形態である
部分動作方式によるスイッチング電源である。以下、部
分動作方式によるスイッチング電源１をスイッチング電
源１という。スイッチング電源１は、入力端子ＩＮに印
加される商用交流電源ＡＣから所望する直流電源を出力
端子ＯＵＴに得るものであり、この実施の形態では、負
荷となるバッテリーから要求される出力電圧及び出力電
流を出力可能に制御するバッテリーチャージャーの出力
回路からなる。1 is a switching power supply according to a partial operation system according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the switching power supply 1 based on the partial operation method is referred to as the switching power supply 1. The switching power supply 1 obtains a desired DC power supply at an output terminal OUT from a commercial AC power supply AC applied to an input terminal IN, and in this embodiment, an output voltage and an output current required from a battery serving as a load. It consists of the output circuit of the battery charger that controls the output.
【００１８】２は、整流手段であるブリッジ整流回路で
あり、３は、出力トランスである。ブリッジ整流回路２
は、商用交流電源ＡＣを全波整流する。そして、ブリッ
ジ整流回路２と出力トランス３とは、ブリッジ整流回路
２で整流された脈流電圧が出力トランス３の一次側に印
加されるように接続される。従って、整流された商用交
流電源ＡＣは、図２に表すように全波整流された結果、
直流の脈流電圧を発生することとなる。以下、商用交流
電源ＡＣは、実験的に電圧２３０（Ｖ）、周波数５０
（Ｈｚ）の単相交流電源として説明する。Reference numeral 2 is a bridge rectification circuit which is a rectification means, and 3 is an output transformer. Bridge rectifier circuit 2
Performs full-wave rectification on the commercial AC power supply AC. The bridge rectifier circuit 2 and the output transformer 3 are connected so that the pulsating current voltage rectified by the bridge rectifier circuit 2 is applied to the primary side of the output transformer 3. Therefore, the rectified commercial AC power supply AC is full-wave rectified as shown in FIG.
A direct current pulsating voltage will be generated. Hereinafter, the commercial AC power supply AC was experimentally tested at a voltage of 230 (V) and a frequency of 50.
(Hz) will be described as a single-phase AC power supply.
【００１９】４は、入力電圧検出回路であり、５は、ス
イッチング回路である。入力電圧検出回路４は、出力ト
ランス３の一次側に、出力トランス３の一次側に印加さ
れる整流回路２で整流された脈流電圧を検出可能に並列
に接続され、更に、脈流電圧と比較するしきい値が予め
設定され、しきい値と検出電圧との比較結果をスイッチ
ングの指示信号としてスイッチング回路５へ出力可能に
接続される。そして、入力電圧検出回路４では、印加さ
れた脈流電圧の値としきい値とを比較し、しきい値より
脈流電圧の値の方が大きい場合には、スイッチングを停
止させるスイッチング信号をスイッチング回路５へ出力
する。又、しきい値より脈流電圧の方が小さいか或は同
じ場合にはスイッチングを動作させるスイッチング信号
をスイッチング回路５へ出力する。Reference numeral 4 is an input voltage detection circuit, and 5 is a switching circuit. The input voltage detection circuit 4 is connected in parallel to the primary side of the output transformer 3 so that the pulsating voltage rectified by the rectifying circuit 2 applied to the primary side of the output transformer 3 can be detected in parallel. The threshold value to be compared is set in advance, and the result of comparison between the threshold value and the detected voltage is connected to the switching circuit 5 so as to be output as a switching instruction signal. Then, the input voltage detection circuit 4 compares the value of the applied pulsating current voltage with the threshold value, and when the value of the pulsating current voltage is larger than the threshold value, switches the switching signal for stopping the switching. Output to the circuit 5. When the pulsating current voltage is smaller than or equal to the threshold value, a switching signal for operating switching is output to the switching circuit 5.
【００２０】スイッチング回路５は、出力トランス３の
一次側に直列に接続され、且つ、入力電圧検出回路４か
らスイッチングの指示信号を入力可能に接続される。そ
して、スイッチング回路５は、スイッチング素子、発振
回路、電流モードのパルス幅変調回路、及び、発振をＯ
Ｎ／ＯＦＦするための回路から構成され、入力電圧検出
回路４からスイッチング停止信号を入力した場合には、
スイッチング動作せずに、出力トランス３の一次側を実
質的に開状態にし、スイッチング動作信号を入力した場
合には、スイッチング動作して実質的に出力トランス３
の一次側を閉状態とする。The switching circuit 5 is connected in series to the primary side of the output transformer 3 and is also connected so that a switching instruction signal can be input from the input voltage detection circuit 4. The switching circuit 5 turns on the switching element, the oscillation circuit, the current mode pulse width modulation circuit, and the oscillation.
When a switching stop signal is input from the input voltage detection circuit 4, it is composed of a circuit for N / OFF.
When the primary side of the output transformer 3 is substantially opened without switching operation and a switching operation signal is input, the switching operation is performed and the output transformer 3 is substantially operated.
The primary side of is closed.
【００２１】６は、スイッチング時のノイズを除去する
ための交流側コンデンサである。交流側コンデンサ６
は、入力端子ＩＮとブリッジ整流回路２との間に並列に
設けられ、スイッチング動作時のスイッチング電流（リ
ップル電流）を吸収することでノイズを低減させ、大容
量であればノイズをより低減できる。Reference numeral 6 is an AC side capacitor for removing noise during switching. AC side capacitor 6
Is provided in parallel between the input terminal IN and the bridge rectifier circuit 2, and absorbs a switching current (ripple current) at the time of switching operation to reduce noise, and if the capacity is large, the noise can be further reduced.
【００２２】７は、スイッチング時のノイズを除去する
ための直流側フィルタである。直流側フィルタ７は、直
流側コンデンサ８及び直流側インダクタンス９からな
り、ブリッジ整流回路２と電圧検出回路４との間に設け
られる。直流側コンデンサ８は、ブリッジ整流回路２と
電圧検出回路４との間に並列に設けられる。そして、直
流側コンデンサ８は、ノイズ除去を目的として使用さ
れ、整流された直流の脈流電圧を平滑することを目的と
して用いないので、スイッチング時のノイズを除去でき
るだけの小容量からなる。直流側インダクタンス９は、
直流側コンデンサ８とブリッジ整流回路２との間に設け
られる。直流側インダクタンス９は、インダクタンスの
増加と共に直流電流及び直流電圧が平滑になるが、直流
側コンデンサ８同様、スイッチング時のノイズを除去で
きれば足り、直流の脈流電圧を平滑できなくてよい。従
って、直流側コンデンサ８は、整流された脈流電圧が直
流側フィルタ７によって僅かに平滑されるものの、出力
トランス３の一次側に印加される脈流電圧の最小値が電
圧検出回路４に設定されるしきい値より小さくなるよう
な容量のコンデンサである。Reference numeral 7 is a direct current side filter for removing noise during switching. The DC filter 7 includes a DC capacitor 8 and a DC inductance 9, and is provided between the bridge rectifier circuit 2 and the voltage detection circuit 4. The DC side capacitor 8 is provided in parallel between the bridge rectifier circuit 2 and the voltage detection circuit 4. The DC-side capacitor 8 is used for the purpose of removing noise and is not used for the purpose of smoothing the rectified DC pulsating voltage. Therefore, the DC-side capacitor 8 has a small capacity for removing noise during switching. The DC side inductance 9 is
It is provided between the DC side capacitor 8 and the bridge rectification circuit 2. The DC-side inductance 9 smoothes the DC current and DC voltage as the inductance increases, but like the DC-side capacitor 8, it is sufficient to remove noise during switching, and it is not necessary to smooth the DC pulsating voltage. Therefore, although the rectified pulsating voltage is slightly smoothed by the DC filter 7 in the DC side capacitor 8, the minimum value of the pulsating voltage applied to the primary side of the output transformer 3 is set in the voltage detection circuit 4. It is a capacitor whose capacitance is smaller than the threshold value.
【００２３】１０は、出力整流・平滑回路である。出力
整流・平滑回路１０は、コンデンサ及びダイオードから
なり、出力トランス３の二次側に設けられ、出力トラン
ス３の二次側出力を整流し、且つ、平滑して直流電源を
出力端子ＯＵＴから出力させる。出力整流・平滑回路１
０は、この実施の形態では、コンデンサ及びダイオード
からなるが、図３に表す第２の実施の形態のようにイン
ダクタンスを含めた回路からなっても良く、種々の構成
が可能である。スイッチング電源１は、上述のように構
成されることで、入力端子ＩＮから入力した交流電源を
変圧整流して出力端子ＯＵＴから直流電源を得ることが
可能であり、出力端子ＯＵＴに接続される負荷であるバ
ッテリーの要求する適正な出力電流を供給でき、且つ、
過電圧印加状態とならないようにできる。Reference numeral 10 is an output rectifying / smoothing circuit. The output rectifying / smoothing circuit 10 includes a capacitor and a diode, is provided on the secondary side of the output transformer 3, rectifies and smoothes the secondary output of the output transformer 3, and outputs a DC power source from the output terminal OUT. Let Output rectification / smoothing circuit 1
Although 0 is composed of a capacitor and a diode in this embodiment, it may be composed of a circuit including an inductance as in the second embodiment shown in FIG. 3, and various configurations are possible. Since the switching power supply 1 is configured as described above, it is possible to obtain the DC power supply from the output terminal OUT by transforming and rectifying the AC power supply input from the input terminal IN, and the load connected to the output terminal OUT. Can supply the proper output current required by the battery, and
It is possible to prevent the overvoltage application state.
【００２４】以下、その作用を詳述する。商用交流電源
ＡＣが入力端子ＩＮから入力され、ブリッジ整流回路２
へ入力される。ブリッジ整流回路２では、入力された商
用交流電源ＡＣを全波整流して出力する。そして、全波
整流された脈流電圧は、直流側フィルタ７に印加される
こととなる。このとき出力トランス３に印加される脈流
電圧の波形は、直流側フィルタ７の直流側コンデンサ８
及び直流側インダクタンス９が、平滑するほどの容量を
持っていないので、商用交流電源ＡＣが電圧２３０
（Ｖ）の単相交流は、図２に表すよう最大電圧約３２５
（Ｖ）の脈流電圧となる。出力トランス３に印加される
脈流電圧は、電圧検出回路４にも印加されるので、電圧
検出回路４では印加された脈流電圧を設定されるしきい
値と比較する。そして、図２の表すしきい値より脈流電
圧が高い期間Ａではスイッチング回路５がスイッチング
動作しないように、スイッチング停止信号を出力する。
又、しきい値より脈流電圧が低い期間ｂではスイッチン
グ回路５がスイッチング動作するように、スイッチング
動作信号を出力する。The operation will be described in detail below. The commercial AC power supply AC is input from the input terminal IN, and the bridge rectifier circuit 2
Is input to. The bridge rectifier circuit 2 full-wave rectifies the input commercial AC power supply AC and outputs it. Then, the full-wave rectified pulsating voltage is applied to the DC filter 7. At this time, the waveform of the pulsating voltage applied to the output transformer 3 is the DC side capacitor 8 of the DC side filter 7.
Also, since the DC side inductance 9 does not have a capacity enough to smooth the voltage, the commercial AC power supply AC has a voltage of 230
The single-phase alternating current of (V) has a maximum voltage of about 325 as shown in FIG.
The pulsating current voltage is (V). Since the pulsating voltage applied to the output transformer 3 is also applied to the voltage detecting circuit 4, the voltage detecting circuit 4 compares the applied pulsating voltage with a set threshold value. Then, in the period A in which the pulsating current voltage is higher than the threshold value shown in FIG. 2, the switching stop signal is output so that the switching circuit 5 does not perform the switching operation.
Further, during the period b in which the pulsating voltage is lower than the threshold value, the switching operation signal is output so that the switching circuit 5 performs the switching operation.
【００２５】入力電圧検出回路４から出力されたスイッ
チング停止信号或はスイッチング動作信号は、スイッチ
ング回路５が入力する。スイッチング回路５は、出力ト
ランス３の一次側に直列に接続されるので、スイッチン
グ動作信号を入力すると発信回路及びスイッチング素子
が動作してスイッチング動作する。従って、図２に表す
しきい値以下の低電圧期間ｂでは出力トランス３の一次
側にブリッジ整流回路２からの電圧が印加される。又、
スイッチング回路５がスイッチング停止信号を入力する
とスイッチング動作を行わない。従って、図２に表すし
きい値以上の高電圧期間ａでは出力トランス３の一次側
には電圧が印加されない。The switching stop signal or the switching operation signal output from the input voltage detection circuit 4 is input to the switching circuit 5. Since the switching circuit 5 is connected in series to the primary side of the output transformer 3, when the switching operation signal is input, the oscillation circuit and the switching element operate to perform the switching operation. Therefore, in the low voltage period b below the threshold value shown in FIG. 2, the voltage from the bridge rectifier circuit 2 is applied to the primary side of the output transformer 3. or,
When the switching circuit 5 receives the switching stop signal, the switching operation is not performed. Therefore, no voltage is applied to the primary side of the output transformer 3 in the high voltage period a equal to or higher than the threshold value shown in FIG.
【００２６】このように、出力トランス３にブリッジ整
流回路２からの電圧が印加される期間と印加されない期
間とが周期的に訪れるので、出力トランス３の二次側に
生ずる出力は、入力電圧検出回路４のしきい値によって
決定され、しきい値を予め適宜定めることにより所望の
出力を得ることができる。出力トランス３の二次側に発
生した出力は、出力整流・平滑回路１０によって整流平
滑されて出力端子ＯＵＴに出力され、図４（ａ）に例示
するような出力を生ずる。図４（ａ）に表す出力例は、
スイッチング電源１へ通常の負荷が接続された場合の出
力を表す。ここで、図４は、縦軸に出力端子ＯＵＴから
の出力電圧をとり、横軸に時間をとって出力電圧の波形
を表したグラフであり、図４（ａ）は出力端子ＯＵＴに
通常の負荷が接続されている場合であり、図４（ｂ）は
出力端子ＯＵＴに比較的軽い負荷が接続されている場合
であり、図４（ｃ）は出力端子ＯＵＴに比較的重い負荷
が接続されている場合である。As described above, since the period in which the voltage from the bridge rectifier circuit 2 is applied and the period in which the voltage is not applied to the output transformer 3 periodically come, the output generated on the secondary side of the output transformer 3 is detected by the input voltage detection. It is determined by the threshold value of the circuit 4, and a desired output can be obtained by appropriately setting the threshold value. The output generated on the secondary side of the output transformer 3 is rectified and smoothed by the output rectification / smoothing circuit 10 and is output to the output terminal OUT to generate an output as illustrated in FIG. The output example shown in FIG.
The output when a normal load is connected to the switching power supply 1 is shown. Here, FIG. 4 is a graph showing the output voltage waveform from the output terminal OUT on the vertical axis and the time on the horizontal axis, and FIG. 4B shows a case where a relatively light load is connected to the output terminal OUT, and FIG. 4C shows a case where a relatively heavy load is connected to the output terminal OUT. That is the case.
【００２７】出力端子ＯＵＴに接続される負荷が比較的
に重い場合には、図４（ｃ）に表す出力図となる。この
場合には、スイッチング回路５に備える電流モードパル
ス幅変調回路の作用によって出力トランス３の一次側電
流が一定に制限されるので、スイッチング停止期間には
出力整流・平滑回路１０に蓄えられたエネルギーが負荷
に放電されて徐々に電圧が下がり、次のスイッチング動
作期間に至ると再びスイッチング動作されることで出力
電圧が再び上昇すると共に出力整流・平滑回路１０に蓄
えられる。負荷が比較的に重い場合にはこの動作を繰り
返す。When the load connected to the output terminal OUT is relatively heavy, the output diagram shown in FIG. 4C is obtained. In this case, since the primary side current of the output transformer 3 is limited to a constant value by the action of the current mode pulse width modulation circuit provided in the switching circuit 5, the energy stored in the output rectifying / smoothing circuit 10 during the switching stop period. Is discharged to the load to gradually decrease the voltage, and when the next switching operation period is reached, the switching operation is performed again so that the output voltage rises again and is stored in the output rectifying / smoothing circuit 10. If the load is relatively heavy, this operation is repeated.
【００２８】一方、出力端子ＯＵＴに接続される負荷が
比較的に軽い場合には、図４（ｂ）に表すように、出力
整流・平滑回路１０に蓄積されたエネルギーの放電量が
少ないため所定の電圧を略維持する。このように、出力
端子ＯＵＴに接続される負荷の状態によって出力波形が
変化するので、出力電圧の平均値は、負荷電流によって
変化することになり、経時的に負荷が要求する条件が変
化しても、負荷に要求される出力を得ることができる。On the other hand, when the load connected to the output terminal OUT is relatively light, the amount of energy stored in the output rectifying / smoothing circuit 10 is small, as shown in FIG. The voltage of is almost maintained. In this way, the output waveform changes depending on the state of the load connected to the output terminal OUT, so the average value of the output voltage changes depending on the load current, and the conditions required by the load change over time. Can also obtain the output required for the load.
【００２９】出力端子ＯＵＴに接続される負荷が極端に
重い場合、即ち、出力端子ＯＵＴが短絡状態となった場
合には、スイッチング回路５その他が損傷する可能性が
ある。又、出力端子ＯＵＴに接続される負荷が極端に軽
い場合、例えば、無負荷状態では出力電圧が上昇してし
まい過電圧状態となる可能性がある。このような不具合
を補正するためには、図３に表すように保護回路１１を
用いる。図３は、スイッチング電源１の第２の実施の形
態を表す。図３に表すスイッチング電源１では、出力ト
ランス３の一次側に発生する電圧に比例した電圧を取出
す巻き線１２に接続される保護回路１１を設けてなる。
そして、保護回路１１には、巻き線１２によって取出さ
れた出力電圧に比例した電圧を入力して監視し、出力端
子ＯＵＴに負荷が接続されない無負荷状態或はそれに近
い状態となった場合に、出力電圧を一定に制限する回路
が設けられる。更に、保護回路１１には、スイッチング
電源１の出力短絡時にスイッチング回路５のスイッチン
グ素子を保護する回路が設けられる。When the load connected to the output terminal OUT is extremely heavy, that is, when the output terminal OUT is short-circuited, the switching circuit 5 and others may be damaged. In addition, when the load connected to the output terminal OUT is extremely light, for example, the output voltage may rise in an unloaded state, resulting in an overvoltage state. In order to correct such a defect, the protection circuit 11 is used as shown in FIG. FIG. 3 shows a second embodiment of the switching power supply 1. The switching power supply 1 shown in FIG. 3 is provided with a protection circuit 11 connected to a winding 12 for taking out a voltage proportional to the voltage generated on the primary side of the output transformer 3.
Then, a voltage proportional to the output voltage taken out by the winding 12 is input to the protection circuit 11 for monitoring, and when a load is not connected to the output terminal OUT or a state close to it, A circuit is provided to limit the output voltage to a constant value. Further, the protection circuit 11 is provided with a circuit that protects the switching elements of the switching circuit 5 when the output of the switching power supply 1 is short-circuited.
【００３０】このように、保護回路１１を設けること
で、バッテリーチャージ終了間際等の無負荷に近い状
態、或は、無負荷状態となっても、出力電圧を制限する
回路によって出力トランス３の二次側出力電圧が一定以
上にならないよう制御されることとなる。従って、負荷
である充電されるバッテリーに過電圧が印加されないよ
う制御される。又、出力トランス３の二次側出力が短絡
した場合には、スイッチング素子保護回路によってスイ
ッチング素子は損傷しないので、スイッチング素子保護
回路の働きによって、短絡回復時には再び使用可能とな
る。As described above, by providing the protection circuit 11, the output transformer 3 is protected by a circuit that limits the output voltage even when the battery is almost charged, such as when the battery charge is almost finished, or when there is no load. The secondary output voltage is controlled so as not to exceed a certain level. Therefore, it is controlled so that the overvoltage is not applied to the charged battery that is the load. Further, when the secondary output of the output transformer 3 is short-circuited, the switching element protection circuit does not damage the switching element. Therefore, the switching element protection circuit allows the switching transformer to be used again when the short circuit is recovered.
【００３１】上述のように、入力電圧検出回路４のしき
い値を適宜設定し、しきい値以下の電圧でスイッチング
動作するように構成することで、入力する商用交流電源
ＡＣの電圧によらずに所定の出力を得ることができるの
で、電圧１００（Ｖ）の単相交流等種々の商用交流電源
に適応できる。又、第１乃至第２の実施の形態では、ブ
リッジ整流回路２の脈流の直流電圧が出力トランス３の
一次側及び入力電圧検出回路４に印加されるように構成
されるが、例えば図５に表す第３の実施の形態のよう
に、ダイオード１５、及び、コンデンサ１６を設けて、
出力トランス３の一次側へ印加される電圧を入力電圧検
出回路４に印加される電圧と異ならせてもよい。この場
合には、出力トランス３の一次側に印加される電圧は、
入力電圧検出回路４と出力トランス３との間に直列に設
けるダイオード１５、及び、並列に設けるコンデンサ１
６によって、整流・平滑され、入力電圧検出回路４に印
加される脈流電圧とは異なるが、第１及び第２の実施の
形態同様の作用・効果が得られる。従って、例えば図５
に表すようにダイオード１５及びコンデンサ１６を設け
る等して、出力トランス３の一次側に印加される電圧を
入力電圧検出回路４に印加される電圧と異なるように構
成しても良い。更に又、第１及び第２の実施の形態で
は、スイッチング回路５が、入力電圧検出回路４で定め
るしきい値以下でスイッチング動作するよう構成した
が、入力電圧検出回路４がしきい値以上の電圧ではスイ
ッチング動作信号を出力し、それ以外の入力電圧ではス
イッチング停止信号を出力するよう構成し、しきい値以
上の電圧でスイッチング動作するようにしても良い。As described above, the threshold value of the input voltage detection circuit 4 is appropriately set, and the switching operation is performed at a voltage equal to or lower than the threshold value, regardless of the voltage of the commercial AC power source AC to be input. Since a predetermined output can be obtained, it can be applied to various commercial AC power supplies such as single-phase AC having a voltage of 100 (V). In the first and second embodiments, the pulsating DC voltage of the bridge rectifier circuit 2 is configured to be applied to the primary side of the output transformer 3 and the input voltage detection circuit 4. As in the third embodiment shown in, the diode 15 and the capacitor 16 are provided,
The voltage applied to the primary side of the output transformer 3 may be different from the voltage applied to the input voltage detection circuit 4. In this case, the voltage applied to the primary side of the output transformer 3 is
A diode 15 provided in series between the input voltage detection circuit 4 and the output transformer 3, and a capacitor 1 provided in parallel.
Although it is different from the pulsating current voltage that is rectified / smoothed and applied to the input voltage detection circuit 4 by 6, the same operation / effect as in the first and second embodiments can be obtained. Therefore, for example, in FIG.
A diode 15 and a capacitor 16 may be provided as shown in FIG. 4 so that the voltage applied to the primary side of the output transformer 3 is different from the voltage applied to the input voltage detection circuit 4. Furthermore, in the first and second embodiments, the switching circuit 5 is configured to perform the switching operation below the threshold value determined by the input voltage detection circuit 4, but the input voltage detection circuit 4 does not exceed the threshold value. The switching operation signal may be output at a voltage, and the switching stop signal may be output at an input voltage other than that, so that the switching operation may be performed at a voltage equal to or higher than the threshold value.
【００３２】次いで、第４の実施の形態を図６に基づき
説明する。第４の実施の形態では、ブリッジ整流回路
２、出力トランス３、スイッチング回路５、交流側コン
デンサ６は、第１の実施の形態と同様に設けられる。そ
して、第１の実施の形態で、スイッチング回路５へスイ
ッチング信号を出力する手段として設けた入力電圧検出
回路４に代えて、コントロール回路１４を設ける。コン
トロール回路１４は、スイッチング回路５へ信号出力可
能に接続され、内部に周期的に発信する水晶発振回路を
有する。そして、コントロール回路１４は、水晶の発振
に基づいて所望の周期でスイッチング動作を停止させる
スイッチング信号と動作させるスイッチング信号とを交
互に発生してスイッチング回路５へ出力するよう回路構
成されてなる。そしてコントロール回路１４の回路は、
スイッチング動作の周期を、所定の周期となるよう予め
定めて構成するので、スイッチング動作は、予め定めら
れた規則に基づいて行われることとなる。この実施の形
態では、所定の規則を実現する手段として、水晶による
発振を用いたが、コンデンサとインダクタ等を用いた独
自の発振回路から構成しても良い。第４の実施の形態で
は、入力電圧検出回路４に代えてコントロール回路１４
を設けた以外は、第１の実施の形態乃至第３の実施の形
態同様の構成からなる。そして、第４の実施の形態で
は、交流電源ＡＣが整流されて出力トランス３の一次側
へ印加される。一方、スイッチング回路５では、コント
ロール回路１４からスイッチング動作を停止或は動作さ
せるスイッチング信号を周期的に入力する。従って、ス
イッチング動作は、予めコントロール回路１４によって
定まる所定の規則に従って停止或は動作を繰り返すこと
となる。その他第４の実施の形態の作用は、第１及び第
２の実施の形態と同様である。又、第４の実施の形態に
於ても、出力トランス３の一次側に、図５に表す第３の
実施の形態のようにダイオード１５及びコンデンサ１６
を設けて構成しても、同様の作用・効果を得られるの
で、ダイオード１５及びコンデンサ１６を設けて構成し
ても良い。Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the bridge rectifier circuit 2, the output transformer 3, the switching circuit 5, and the AC side capacitor 6 are provided as in the first embodiment. Then, in the first embodiment, a control circuit 14 is provided instead of the input voltage detection circuit 4 provided as means for outputting a switching signal to the switching circuit 5. The control circuit 14 is connected to the switching circuit 5 so as to be able to output a signal, and has a crystal oscillating circuit that internally oscillates periodically. Then, the control circuit 14 is configured to alternately generate a switching signal for stopping the switching operation and a switching signal for operating the switching signal at a desired cycle based on the oscillation of the crystal and output the switching signal to the switching circuit 5. And the circuit of the control circuit 14 is
Since the cycle of the switching operation is predetermined and configured to be the predetermined cycle, the switching operation is performed based on the predetermined rule. In this embodiment, crystal oscillation is used as a means for realizing the predetermined rule, but an original oscillation circuit using a capacitor and an inductor may be used. In the fourth embodiment, instead of the input voltage detection circuit 4, the control circuit 14
The configuration is the same as that of the first to third embodiments except that the above is provided. Then, in the fourth embodiment, the AC power supply AC is rectified and applied to the primary side of the output transformer 3. On the other hand, in the switching circuit 5, a switching signal for stopping or operating the switching operation is periodically input from the control circuit 14. Therefore, the switching operation is stopped or repeated according to a predetermined rule previously determined by the control circuit 14. Other operations of the fourth embodiment are similar to those of the first and second embodiments. Also in the fourth embodiment, the diode 15 and the capacitor 16 are provided on the primary side of the output transformer 3 as in the third embodiment shown in FIG.
Since the same action and effect can be obtained even if the above-mentioned configuration is provided, the diode 15 and the capacitor 16 may be provided.
【００３３】上述の第１乃至第３の実施の形態では、ス
イッチング電源１をバッテリーチャージャーの電源装置
として説明したが、通常のスイッチング電源としても使
用できる。In the first to third embodiments described above, the switching power supply 1 is described as a power supply device for a battery charger, but it can also be used as a normal switching power supply.
【００３４】[0034]
【発明の効果】 従って、この発明によれば、リニア型
の出力制御に対するスイッチング型の出力制御の特徴を
有しながらも、スイッチング動作の制御を出力トランス
の二次側出力からフィードバックして行わないので、出
力制御用の出力電圧検出回路、出力電流検出回路、並び
に、信号伝達装置を必要とせず、出力トランスの一次側
と二次側とを切り離せるので回路の簡素化が可能であ
る。又、スイッチング動作期間は、コンデンサインプッ
ト平滑回路の導通角を補間することとなり、他のスイッ
チング電源を併用した電力設備トータルでは力率が向上
できる。According to the present invention, therefore, the switching operation control is not performed by feeding back from the secondary side output of the output transformer even though it has the characteristics of the switching type output control with respect to the linear type output control. Therefore, an output voltage detection circuit for output control, an output current detection circuit, and a signal transmission device are not required, and the primary side and the secondary side of the output transformer can be separated, so that the circuit can be simplified. Further, during the switching operation period, the conduction angle of the capacitor input smoothing circuit is interpolated, and the power factor can be improved in the total power equipment using other switching power supplies together.
【図１】 第１の実施の形態を表す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment.
【図２】 整流された入力電圧の波形を表すグラフFIG. 2 is a graph showing a waveform of a rectified input voltage.
【図３】 第２の実施の形態を表す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment.
【図４】 出力電圧の波形を表すグラフFIG. 4 is a graph showing a waveform of output voltage
【図５】 第３の実施の形態を表す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing a third embodiment.
【図６】 第４の実施の形態を表す説明図FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fourth embodiment.
【図７】 従来例の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example.
ＩＮ 入力端子 ＯＵＴ 出力端子 ＡＣ 商用交流電源 １ 部分動作方式によるスイッチング電源 ２ ブリッジ整流回路 ３ 出力トランス ４ 力電圧検出回路 ５ スイッチング回路 ６ 交流側コンデンサ ７ 直流側フィルタ ８ 直流側コンデンサ ９ 直流側インダクタンス １０ 出力整流・平滑回路 １１ 保護回路 １３ 巻き線 １４ コントロール回路 １５ ダイオード １６ コンデンサ IN input terminal OUT output terminal AC commercial AC power supply 1 Partial operation type switching power supply 2 bridge rectifier circuit 3 output transformer 4 Power voltage detection circuit 5 switching circuits 6 AC side capacitor 7 DC side filter 8 DC side capacitor 9 DC side inductance 10 output rectification / smoothing circuit 11 Protection circuit 13 windings 14 Control circuit 15 diode 16 capacitors
Claims (2)
を生成する整流手段と、 整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、 一次側が入力電圧検出手段と並列に接続される出力トラ
ンスと、 出力トランスの一次側に直列に接続されると共に入力電
圧検出手段と信号入力可能に接続され、入力するスイッ
チング信号の指示によりスイッチング動作の停止又は動
作を行うスイッチング手段と、 スイッチング手段と整流手段との間に設けられる直流側
インダクタンスとからなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正常な波高
値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った所望の低
電圧に相当する値に設定する ことを特徴とする部分動作
方式によるスイッチング電源。1. A rectifying means for rectifying a commercial AC power source to generate a pulsating DC voltage, and a pulsating voltage rectified by the rectifying means, which is connected so as to be applied, and a value of the applied pulsating voltage. Preset
The value of the applied pulsating current voltage is compared with the threshold value.
Outputs an operation signal in the lower section and a stop signal in the upper section
Input voltage detection means, an output transformer whose primary side is connected in parallel with the input voltage detection means, and a primary input side of the output transformer which is connected in series and connected to the input voltage detection means so that signals can be input, and the switching input The threshold of the input voltage detection means consists of switching means that stops or operates the switching operation according to the signal, and the DC side inductance that is provided between the switching means and the rectifying means.
Below the desired value and the desired low value commensurate with the output of the power supply.
Switching power supply by partial operation method characterized by setting to a value equivalent to voltage .
を生成する整流手段と、 整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、印加された脈流電圧の値と予め設定されたしき
い値とを比較し、印加された脈流電圧の値がしきい値を
下回る区間で動作信号を、上回る区間で停止信号を出力
する入力電圧検出手段と、 スイッチング手段と整流手段との間に設けられる直流側
インダクタンスと、 整流手段により整流された脈流電圧を印加されるよう接
続され、脈流電圧にしきい値より低い電圧期間を存在さ
せ、且つ、スイッチング時のノイズを除去する容量であ
るスイッチングノイズ除去コンデンサとからなり、入力電圧検出手段のしきい値は、商用電源の正常な波高
値より低くされ、且つ該電源の出力に見合った所望の低
電圧に相当する値に設定する ことを特徴とする部分動作
方式によるスイッチング電源。2. A rectifying means for rectifying a commercial AC power source to generate a pulsating DC voltage, and a pulsating voltage rectified by the rectifying means, which is connected so as to be applied, and a value of the applied pulsating voltage. Preset
The value of the applied pulsating current voltage is compared with the threshold value.
Outputs an operation signal in the lower section and a stop signal in the upper section
An input voltage detection means for a DC-side inductance provided between the switching means and the rectifying means is connected so as to be applied the rectified pulsating voltage by the rectifying means, a lower voltage period than threshold pulsating voltage And a switching noise elimination capacitor which is a capacitance for eliminating noise at the time of switching, and the threshold of the input voltage detection means is the normal wave height of the commercial power source.
Below the desired value and the desired low value commensurate with the output of the power supply.
Switching power supply by partial operation method characterized by setting to a value equivalent to voltage .
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26764299A JP3459207B2 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Switching power supply with partial operation method |
| GB0301580A GB2381673B (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Switching power supply using partial switching |
| DE10197220T DE10197220T5 (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Switching power supply using a sub-operation scheme |
| PCT/JP2001/002681 WO2002080345A1 (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Switching power supply using partial switching |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26764299A JP3459207B2 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Switching power supply with partial operation method |
| PCT/JP2001/002681 WO2002080345A1 (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Switching power supply using partial switching |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001095246A JP2001095246A (en) | 2001-04-06 |
| JP3459207B2 true JP3459207B2 (en) | 2003-10-20 |
Family
ID=26345055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26764299A Expired - Fee Related JP3459207B2 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Switching power supply with partial operation method |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3459207B2 (en) |
| DE (1) | DE10197220T5 (en) |
| GB (1) | GB2381673B (en) |
| WO (1) | WO2002080345A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3459207B2 (en) * | 1999-09-21 | 2003-10-20 | Ｓｍｋ株式会社 | Switching power supply with partial operation method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729745Y2 (en) * | 1989-09-26 | 1995-07-05 | 株式会社リコー | Multi-output switching regulator |
| JP2000308345A (en) * | 1999-04-14 | 2000-11-02 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Ac input power unit |
| JP2000341872A (en) * | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Power supply |
| JP3459207B2 (en) * | 1999-09-21 | 2003-10-20 | Ｓｍｋ株式会社 | Switching power supply with partial operation method |
-
1999
- 1999-09-21 JP JP26764299A patent/JP3459207B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-29 GB GB0301580A patent/GB2381673B/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-29 WO PCT/JP2001/002681 patent/WO2002080345A1/en active Application Filing
- 2001-03-29 DE DE10197220T patent/DE10197220T5/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001095246A (en) | 2001-04-06 |
| GB2381673B (en) | 2005-01-05 |
| GB0301580D0 (en) | 2003-02-26 |
| DE10197220T5 (en) | 2004-04-22 |
| GB2381673A (en) | 2003-05-07 |
| WO2002080345A1 (en) | 2002-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1835607B1 (en) | Apparatus and method for supplying DC power source | |
| KR100806774B1 (en) | Ac-to-dc converter and method for converting ac to dc using the same | |
| JP2004222487A (en) | Power supply unit and its control method | |
| KR100822515B1 (en) | Power supply | |
| JP4595427B2 (en) | Power converter | |
| KR100881253B1 (en) | Power source apparatus | |
| JP2004112954A (en) | Power storage device | |
| JP3459207B2 (en) | Switching power supply with partial operation method | |
| JPH11150952A (en) | Switching dc power supply equipment | |
| JPH05103430A (en) | Battery charging circuit | |
| JP4288702B2 (en) | Switching power supply | |
| JPH0662568A (en) | Switching power device | |
| JP4893120B2 (en) | Induction heating device | |
| JPH0759342A (en) | Switching power supply | |
| JP3425596B2 (en) | High power factor switching power supply | |
| JPH0631680Y2 (en) | Discharge lamp lighting device | |
| JP3931858B2 (en) | Power supply | |
| JP3981208B2 (en) | Arc machining power supply | |
| JPH11266580A (en) | Power source | |
| JP4144220B2 (en) | Power converter | |
| KR200194413Y1 (en) | Battery charger of zero switching type | |
| JPS59226656A (en) | Switching power source | |
| JP3507352B2 (en) | Resonant switching power supply | |
| JP2001145347A (en) | Switching power supply | |
| JP3556120B2 (en) | Resonant switching power supply |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |